La presente attività è rivolta allo studio e valutazione dei materiali utilizzabili in caldaia e turbina a vapore degli impianti operanti con cicli ultrasupercritici (USC), affrontando specificatamente gli aspetti relativi alla caratterizzazione meccanica e microstrutturale dei materiali stessi. Sulla base di quanto attualmente allo studio nei programmi di ricerca europei (Progetto Termie, COST 522, ECCC, Progetto nazionale tedesco MARCKO) sono state prese qui in considerazione tre principali classi di materiali candidati all’impiego in componenti per cicli USC: acciai ferritici, inossidabili e superleghe di nichel. Nell’ambito di ciascuna classe sono stati reperiti o sono in corso di approvvigionamento alcuni materiali rappresentativi, ed al contempo, su materiali già disponibili sono state svolte e sono in corso di svolgimento prove di caratterizzazione meccanica, al momento in particolare prove di fatica oligociclica (LCF) e prove di creep. Per gli acciai ferritici, è in fase di ultimazione una campagna di prove di fatica oligociclica con lungo Hold Time su P92 ed E911, ad integrazione dei dati sperimentali precedentemente acquisiti in ambito COST 501, relativi a prove senza Hold Time. Sono inoltre proseguiti i contatti con il Centro Sviluppo Materiali (CSM) di Roma per il reperimento di materiali innovativi, quali l’acciaio per rotore di turbina FB2 Mod (9Cr1.5Mo1.3Co0.008B) e l’acciaio per cassa turbina CB11 (11Cr3Co0.4W0.012B). Per gli acciai austenitici la scelta è caduta su AISI 347HFG per il quale è stata confrontata la microstruttura dell’acciaio di tipo a grano fine con quella dell’acciaio convenzionale in vista principalmente di prove di corrosione e su AISI Super 304H, già in corso di caratterizzazione a creep in ambito ECCC; su quest’ultimo acciaio sono in previsione per il 2001 prove di creep Small Punch (su provini già lavorati nel 2000). Infine per le superleghe di nichel si è deciso di operare sulle superleghe Nimonic 263 e IN 617, da parte di tutti i programmi di ricerca interessati nell’ambito del progetto GENIN. Al momento è stato reperito dell’IN 617 ed è imminente l’arrivo del Nimonic 263; si prevede di avviare all’inizio del 2001 la lavorazione dei provini per la caratterizzazione meccanica. Nel frattempo sulla stessa superlega IN617, reperita nell’ambito della partecipazione del CESI al Thematic Network Europeo ECCC WG 3.5 “Nickel Superalloys” è in fase di completamento la sperimentazione a creep sia sul materiale base che sul saldato, sia in condizione vergine che invecchiato rispettivamente a 1000°C/24h; alla conclusione del trattamento termico d’invecchiamento a 700°C per 5000 ore, prevista ad inizio gennaio 2001, si provvederà alla lavorazione dei provini ed all’avvio della caratterizzazione a creep prevista dal programma. L’attività in oggetto si è anche avvalsa della partecipazione CESI ai progetti finanziati dalla UE all’interno del 4°Programma Quadro: Brite-LICON “A methodology for life prediction and condition assessment for welds of refurbishhed and new steam cycles plants” e Thermie – USC700 “Advanced (700 C) PF Power Plant (Sub Group Boiler Materials SGBM) ”. In particolare in LICON si sono concluse le prove di caratterizzazione

sugli acciai P92 ed E911 anche in condizioni “saldate”, forniti da alcuni partner; sono state effettuate prove di creep uniassiale (su provini standard ed intagliati), ed è ultimata la caratterizzazione a di tenso-torsione. In USC700-SGBM sono proseguite le prove di creep per la caratterizzazione dei materiali innovativi sia sugli acciai ferritici che sulle leghe di nichel. Infine sono state avviate le attività nell’ambito dell’azione europea COST 522 “Power Plant in the 21st Century: Ultra Efficient, Low Emission Plant: Working Group Steam Power Plant (SPP)” in particolare con i progetti “Corrosion & creep behaviour of advanced materials for boiler components of high temperature steam power plants“ e “Mechanical & oxidation testing of advanced materials for high temperature steam turbine“.